PL171527B1 - Turbosprezarka doladowujaca napedzana gazami spalinowymi PL PL - Google Patents

Abstract

1. Turbosprezarka doladowujaca nape- dzana gazami spalinowymi, skladajaca sie z, umieszczonych na wspólnym walku, spre- zarki i turbiny, przy czym miedzy sprezarka i turbina znajduje sie przegroda, oddzielona pokrywa od strefy spalin turbiny, miedzy sprezarka i przegroda umieszczone jest usz- czelnienie labiryntowe w postaci pasemek uszczelniajacych, ponizej których, miedzy sprezarka i przegroda znajduje sie komora, przy czym na walku umieszczona jest tuleja prowadzaca z elementem zabezpieczajacym do podparcia przegrody oraz tuleja ochronna walka, znamienna tym, ze przegroda (4) ma w obszarze komory (8) dodatkowa, zwróco- na w strone sprezarki (2), wewnetrzna scian- ke (13), która wraz z przegroda (4) ogranicza komore posrednia (11), w której umieszczo- ne sa promieniowe zebra (12), oraz ze w wewnetrznej sciance (13) sa umieszczone obwodowe szczeliny (15). F i g . 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest turbosprężarka doładowująca napędzana gazami spalinowymi, składająca się z, umieszczonych na wspólnym wałku, sprężarki i turbiny, przy czym między sprężarką i turbiną znajduje się przegroda, oddzielona pokrywą od strefy spalin turbiny, między sprężarką i przegrodą umieszczone jest uszczelnienie labiryntowe w postaci pasemek uszczelniających, poniżej któiych, między sprężarką i przegrodą znajduje się komora, przy czym na wałku umieszczona jest tuleja prowadząca z elementem zabezpieczającym do podparcia przegrody oraz tuleja ochronna wałka.

Tego typu turbosprężarki napędzane gazami spalinowymi są powszechnie znane. Dotychczas między sprężarką i turbiną, osadzonymi na wspólnym wałku, znajdowała się pojedyncza przegioda, służąca do osłaniania sprężaiki przed gorącymi spalinami z turbiny. Za pomocą płaskiej pokrywy tworzono komorę pośrednią, która wzmacniała ten efekt, ponieważ w komorze tej zachodziła jedynie nieznaczna wymiana spalin, a zatem służyła ona jako warstwa izolacyjna

Tuleję prowadzącą wykorzystywano podczas montażu do prowadzenia (podparcia) przegrody, by zapobiec uszkodzeniu pasemek uszczelniających między sprężarką i przegrodą (uszczelnienie labiryntowe). W razie zniszczenia ułożyskowania (powiększenia luzu promieniowego) wałek mógłby ocierać się o przegrodę, w następstwie czego mógłby ulec silnemu uszkodzeniu. Aby ograniczyć lub wyeliminować to zagrożenie, tuleja prowadząca jest wykonywana z aluminium.

Ponadto przegroda i tuleja ochronna wałka kierują powietrze, uchodzące przez szparę w uszczelnieniu labiryntowym, obok sprężarki, wałka i tarczy turbiny do korpusu gazów odlotowych. Pod uszczelnieniem labiryntowym, między sprężarką i przegrodą, znajduje się wolna komora. Uchodzące powietrze chłodzi sprężarkę, wałek i tarczę turbiny. Nie dopuszcza ono spalin do sprężarki i dlatego określa się je jako powietrze zaporowe

Powietrze zaporowe między sprężyną i przegrodą ma tendencję do wirowania wraz ze sprężarką, co powoduje wzrost ciśnienia pod pasemkami uszczelniającymi. Podwyższone ciśnienie zwiększa nacisk poosiowy na łożysko, czemu zapobiega się, umieszczając żebra na przegrodzie we wspomnianej wolnej komorze. Żebra powodują powstawanie zawirowań, które wprawdzie redukują nacisk poosiowy na łożysko, ale mają tę wadę, że zwiększa się oddawanie ciepła na wirnik sprężarki, co przyczynia się do obniżenia żywotności konstrukcji.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad tego typu znanych turbosprężarek, a zadaniem wiodącym do tego celu uzyskanie, bez stosowania dodatkowych części, małego nacisku poosiowego, a jednocześnie niskiej temperatury na wirniku sprężarki, co pozwoli osiągnąć większą żywotność urządzenia w porównaniu do stanu techniki.

171 527

Turbosprężarka doładowująca napędzana gazami spalinowymi, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że przegroda ma w obszarze komory dodatkową, zwróconą w stronę sprężarki, wewnętrzną ściankę, która wraz z przegrodą ogranicza komorę poślednią, w której umieszczone są promieniowe żebra, zaś w wewnętrznej ściance są umieszczone obwodowe szczeliny

Korzystnie wewnętrzna ścianka jest połączona z przegrodą za pomocą żeber.

Zalety wynalazku polegają na tym, że w porównaniu do stanu techniki, bez dodatkowych skomplikowanych części, można uzyskać w turbosprężarce mały nacisk poosiowy, co przyczynia się do zwiększenia trwałości konstrukcji

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje turbosprężarkę częściowo w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - część przegrody w widoku z boku. fig. 3 - część przegrody w widoku z boku i fig. 4 - dwuścienną przegrodę (mostek i żebro) w przekroju wzdłużnym. Na rysunku pokazane są tylko te elementy, które są istotne dla zrozumienia wynalazku. Z instalacji nie przedstawiono na przykład korpusu gazów odlotowych z rurą wylotową i kominem, a także członów wejściowych sprężarki Kierunek przepływu czynnika roboczego zaznaczono strzałkami.

Zgodnie z fig. 1 turbosprężarka według wynalazku składa się z, osadzonych na wspólnym wałku 1, sprężarki 21 turbiny 3, przy czym między sprężarką 2 i turbiną 3 znajduje się dwuścienną przegroda 4. Przegroda ta służy w zasadzie do ekranowania sprężarki 2 względem gorących spalin z turbiny 3.

Pokrywa 5, która jest przykręcona do przegrody 4 (fig. 3) i zmniejsza w ten sposób strefę spalin 6, wzmacnia funkcję ekranującą, tworząc komorę pośrednią, w której następuje jedynie nieznaczna wymiana spalin, a więc działa ona jako warstwa izolacyjna.

Tuleja prowadząca 9 służy jako prowadnica przy montażu turbosprężarki (podparcie przegrody 4), zapobiegając uszkodzeniom pasemek uszczelniających 7 uszczelnienia labiryntowego między sprężarką 21 przegrodą 4. W razie zniszczenia ułożyskowania (powiększenia luzu promieniowego) wałek 1 mógłby ocierać się o przegrodę 4, w następstwie czego mógłby ulec silnemu uszkodzeniu.

Obszar wolnej komory 8 między sprężarką 21 przcgrodą4 jest w stosunku do stanu techniki powiększony w przekrój żeber, obecnie niewystępujących. Zapobiega się w ten sposób zawirowaniom i utrudnia oddawanie ciepła na wirnik sprężarki. Przy takim ukształtowaniu w przypadku pojedynczej przegrody według dotychczasowego stanu techniki okrężny przepływ powietrza w komorze 8 pod pasemkami uszczelniającymi powodowałby wzrost nacisku poosiowego w wyniku wzrostu ciśnienia.

W turbosprężarce według wynalazku powietrze to dostaje się przez obwodowe szczeliny 15 (fig. 2) w wewnętrznej ściance 13 do komory pośredniej 11, gdzie następuje rozprężenie. Zapobiega to narastaniu ciśnienia, wywołującego wzrost nacisku poosiowego

Powietrze zaporowe przepływa między sprężarką 2 przez pasemka uszczelniające 7 i komorę 8, a także w zwielokrotnionej ilości przez komorę pośrednią 11 do wałka 1 i następnie między tuleją ochronną 10 wałka i tarczą 16 turbiny do strefy spalin 6 turbiny 3. Zapewnione jest chłodzenie wałka 1 i blokowanie spalin względem sprężarki 2.

Na wewnętrznej ściance 13 komory pośredniej 11 umieszczone są żebra promieniowe 12 (fig. 4). Dzięki temu wzmacnia się ściankę 13 i utrudnia przepływ okrężny w komorze 11. Wewnętrzna ścianka 13 łączy się poprzez mostki 14 z przegrodą 4.

Tuleja prowadząca 9 jest utrzymywana za pomocą elementu zabezpieczającego 17 i obok wspomnianej już funkcji pełni dodatkową rolę uszczelnienia między dwiema komorami 8 i 11, tak, że z komory pośredniej 11 do komory 8 może dostać się tylko bardzo mała ilość powietrza zaporowego.

W porównaniu do stanu techniki obie komory 8 i 11 znacznie utrudniają przechodzenie ciepła do sprężarki 2. Osiągane dzięki temu obniżenie temperatury przyczynia się do wydłużenia żywotności wirników sprężarek. Jednocześnie dzięki obwodowym szczelinom 15, które redukują narastające ciśnienie pod pasemkami uszczelniającymi 7, następuje zmniejszenie nacisku poosiowego

171 527 ΐΛ/irlrtk Δ WirlnL R

Fig. 3

Fig. 2

171 527

Strumień powietrza zaporowego

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Turbosprężarka doładowująca napędzana gazami spalinowymi, składająca się z, umieszczonych na wspólnym wałku, sprężarki i turbiny, przy czym między sprężarką i turbiną znajduje się przegroda, oddzielona pokrywą od strefy spalin turbiny, między sprężarką i przegrodą umieszczone jest uszczelnienie labiryntowe w postaci pasemek uszczelniających, poniżej których, między sprężarką i przegrodą znajduje się komora, przy czym na wałku umieszczona jest tuleja prowadząca z elementem zabezpieczającym do podparcia przegrody oraz tuleja ochronna wałka, znamienna tym, że przegroda (4) ma w obszarze komory (8) dodatkową, zwróconą w stronę sprężarki (2), wewnętrzną ściankę (13), która wraz z przegrodą (4) ogranicza komorę pośrednią (11), w której umieszczone są promieniowe żebra (12), oraz że w wewnętrznej ściance (13) są umieszczone obwodowe szczeliny (15).
2. 2. Turbosprężarka według zastrz. 1, znamienna tym, że wewnętrzna ścianka (11) jest połączona z przegrodą (4) za pomocą mostków (14).

   •ł·* *